KR102283941B1 - Heat pump - Google Patents
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Abstract
본 실시예는 압축기 흡입유로 및 압축기 토출유로가 연결된 압축기와; 압축기 흡입유로 및 압축기 토출유로가 연결된 냉난방 절환밸브와; 난방 절환밸브와 실외열교환기 연결라인으로 연결된 실외열교환기와; 냉난방 절환밸브와 실내열교환기 연결라인으로 연결된 실내열교환기와; 실외열교환기와 실내열교환기를 연결하는 열교환기 연결라인에 설치된 적어도 하나의 팽창기구와; 실외열교환기로 실외공기를 송풍하는 실외팬과; 실외팬으로 인가되는 전류값을 측정하는 전류 센서와; 난방모드시 난방운전과 제상운전을 교대로 실시하는 제어부를 포함하고, 제어부는 제상운전 후 난방운전으로 복귀시, 실외팬을 설정회전수로 회전시키고, 설정주기로 전류값의 평균값을 산출하며, 난방운전 복귀 후 최초 산출된 전류값 평균값과, 최초 산출 이후에 산출된 전류값의 평균값을 인자로 제상운전의 개시를 판단하여, 실외열교환기의 실제 착상 정도를 감지할 수 있는 최적의 데이터를 샘플링 할 수 있고, 실외열교환기의 실제 착상 정도를 정확도 높게 판단할 수 있기 때문에 최적의 제상운전 개시시점을 판단할 수 있는 이점이 있다. The present embodiment includes a compressor to which a compressor suction passage and a compressor discharge passage are connected; a cooling/heating switching valve to which the compressor suction flow path and the compressor discharge flow path are connected; an outdoor heat exchanger connected to the heating switching valve and the outdoor heat exchanger by a connection line; an indoor heat exchanger connected to a heating/cooling switching valve and an indoor heat exchanger connecting line; at least one expansion mechanism installed in a heat exchanger connection line connecting the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger; an outdoor fan for blowing outdoor air to the outdoor heat exchanger; a current sensor for measuring a current value applied to the outdoor fan; a control unit that alternately performs heating operation and defrost operation in heating mode, the control unit rotates the outdoor fan at a set number of revolutions when returning to heating operation after defrosting operation, calculates an average value of current values at a set cycle, The start of the defrost operation is judged using the average value of the first calculated current value after returning to operation and the average value of the current value calculated after the initial calculation as a factor to sample the optimal data that can detect the actual degree of implantation of the outdoor heat exchanger. Since it is possible to determine the actual implantation degree of the outdoor heat exchanger with high accuracy, there is an advantage in that it is possible to determine the optimal start time of the defrosting operation.
Description
본 발명은 히트 펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실외열교환기로 실외공기를 송풍하는 실외팬을 갖는 히트 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump, and more particularly, to a heat pump having an outdoor fan that blows outdoor air to an outdoor heat exchanger.
히트 펌프는 냉매의 발열 또는 응축열을 이용해 저온의 열원을 고온으로 전달하거나 고온의 열원을 저온으로 전달하는 냉난방장치이다.A heat pump is a cooling/heating device that transfers a low-temperature heat source to a high temperature or a high-temperature heat source to a low temperature by using the heat or condensation heat of a refrigerant.
히트 펌프는 냉매를 압축하는 압축기와, 냉매의 유동방향을 전환하여 냉방운전과 난방운전을 전환하는 냉난방 절환밸브와, 냉매를 실외공기와 열교환시키는 실외열교환기와, 냉매를 팽창시키는 팽창기구와, 냉매를 실내공기와 열교환시키는 실내열교환기를 포함하는 냉동사이클을 이용할 수 있고, 실내를 냉방시키거나 난방시킬 수 있다. A heat pump includes a compressor for compressing a refrigerant, a cooling/heating switching valve for switching between a cooling operation and a heating operation by changing the flow direction of the refrigerant, an outdoor heat exchanger for exchanging the refrigerant with outdoor air, an expansion mechanism for expanding the refrigerant, and a refrigerant A refrigeration cycle including an indoor heat exchanger for exchanging heat with indoor air may be used, and the room may be cooled or heated.
히트 펌프의 실외열교환기는 난방운전시 냉매를 실외공기와 열교환시키는 증발기로 기능할 수 있고, 히트 펌프의 난방운전시 실외열교환기에 서리가 착상될 수 있다. The outdoor heat exchanger of the heat pump may function as an evaporator for exchanging refrigerant with outdoor air during heating operation, and frost may form on the outdoor heat exchanger during heating operation of the heat pump.
특히, 실외온도가 낮고 습도가 높을 경우, 실외열교환기의 착상량은 증대될 수 있고, 실외열교환기의 착상량이 과도할 경우, 히트 펌프의 난방성능은 저하된다.In particular, when the outdoor temperature is low and humidity is high, the amount of implantation of the outdoor heat exchanger can be increased. When the amount of implantation of the outdoor heat exchanger is excessive, the heating performance of the heat pump is reduced.
히트 펌프는 상기와 같은 실외열교환기의 서리를 착상하기 위해 난방운전의 도중에 별도의 제상운전을 실시할 수 있다.The heat pump may perform a separate defrosting operation in the middle of a heating operation in order to cause frost in the outdoor heat exchanger as described above.
히트 펌프는 상기와 같은 제상운전을 실시한 후, 다시 난방운전으로 복귀될 수 있다.After performing the defrosting operation as described above, the heat pump may return to the heating operation.
히트 펌프는 제상운전의 시간이 너무 길 경우, 난방운전의 시간이 상대적으로 짧고, 난방성능이 저하될 수 있다. When the defrost operation time of the heat pump is too long, the heating operation time is relatively short, and heating performance may be deteriorated.
반면에 히트 펌프는 제상운전의 시간이 너무 짧을 경우, 실외열교환기가 충분하게 제상되지 못한 상태에서 난방운전으로 복귀되므로, 히트 펌프가 실내를 적절히 난방시키지 못하는 문제점이 있다.On the other hand, when the time of the defrosting operation of the heat pump is too short, the heat pump returns to the heating operation in a state in which the outdoor heat exchanger is not sufficiently defrosted.
히트 펌프는 난방운전의 도중에 실외열교환기의 착상을 감지할 수 있고, 실외열교환기의 착상시 난방운전을 중단하고 제상운전을 개시할 수 있다. The heat pump may detect the implantation of the outdoor heat exchanger during the heating operation, and may stop the heating operation and start the defrosting operation when the outdoor heat exchanger is implanted.
히트 펌프는 실외열교환기의 착상을 감지하기 위해, 색을 판별할 수 있는 비쥬얼센서나 광을 감지할 수 있는 광센서를 포함할 수 있다. The heat pump may include a visual sensor capable of discriminating a color or an optical sensor capable of detecting light in order to detect the conception of the outdoor heat exchanger.
비쥬얼센서를 갖는 히트 펌프는 비쥬얼센서에서 감지된 색변화에 따른 전기적 신호를 전달하는 신호전달부와, 신호전달부로부터 전달된 신호에 따라 서리를 제거하는 제상회로를 포함할 수 있다.A heat pump having a visual sensor may include a signal transmission unit that transmits an electrical signal according to a color change detected by the visual sensor, and a defrost circuit that removes frost according to a signal transmitted from the signal transmission unit.
광센서를 갖는 히트 펌프는 실외열교환기로 광을 조사하는 발광부와, 발광부에서 실외열교환기로 조사된 후 실외열교환기에서 반사된 광을 수광하는 수광부를 포함할 수 있고, 수광부에서 출력되는 출력 전압신호 중 고주파 잡음을 제거한 출력전압신호에 따라 서리를 제거하는 제상회로를 포함할 수 있다. A heat pump having an optical sensor may include a light emitting unit irradiating light to the outdoor heat exchanger, and a light receiving unit receiving light reflected from the outdoor heat exchanger after being irradiated from the light emitting unit to the outdoor heat exchanger, and an output voltage output from the light receiving unit It may include a defrosting circuit that removes frost according to the output voltage signal from which the high-frequency noise of the signal is removed.
그러나, 상기와 같은 비쥬얼센서나 광센서를 포함하는 히트 펌프는 장기간 사용시 비쥬얼센서나 광센서가 오염될 수 있고, 이러한 오염시 신뢰성이 낮고, 오감지할 가능성이 높은 문제점이 있다. However, the heat pump including the visual sensor or the optical sensor as described above may be contaminated with the visual sensor or the optical sensor when used for a long period of time.
본 발명은 장기간 사용에도 착상 감지의 신뢰성이 높고 실외 열교환기의 실제 착상 정도를 정확하게 판단할 수 있어 최적의 제상 개시시점에 제상운전을 개시할 수 있는 히트 펌프를 제공하는데 그 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide a heat pump capable of starting a defrosting operation at an optimal defrosting start time by having high reliability of detection of implantation even after long-term use and being able to accurately determine the degree of actual implantation of an outdoor heat exchanger.
본 발명의 일 실시 예에 따른 히트 펌프는 압축기 흡입유로 및 압축기 토출유로가 연결된 압축기와; 압축기 흡입유로 및 압축기 토출유로가 연결된 냉난방 절환밸브와; 냉난방 절환밸브와 실외열교환기 연결라인으로 연결된 실외열교환기와; 냉난방 절환밸브와 실내열교환기 연결라인으로 연결된 실내열교환기와; 실외열교환기와 실내열교환기 사이에 배치된 적어도 하나의 팽창기구와; 실외열교환기로 실외공기를 송풍하는 실외팬과; 실외팬으로 인가되는 전류값을 측정하는 전류 센서와; 난방모드시 제상운전과 난방운전을 교대로 실시하는 제어부를 포함한다.A heat pump according to an embodiment of the present invention includes: a compressor to which a compressor suction passage and a compressor discharge passage are connected; a cooling/heating switching valve to which the compressor suction flow path and the compressor discharge flow path are connected; an outdoor heat exchanger connected to a heating/cooling switching valve and an outdoor heat exchanger connecting line; an indoor heat exchanger connected to a heating/cooling switching valve and an indoor heat exchanger connecting line; at least one expansion mechanism disposed between the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger; an outdoor fan for blowing outdoor air to the outdoor heat exchanger; a current sensor for measuring a current value applied to the outdoor fan; A control unit for alternately performing a defrosting operation and a heating operation in the heating mode is included.
제어부는 전류 센서의 전류값에 따라 제상운전을 개시할 수 있다. The controller may start the defrosting operation according to the current value of the current sensor.
제어부는 제상운전 후 난방운전으로 복귀시, 실외팬을 설정회전수로 회전시킬 수 있고, 설정주기로 전류값 평균값을 산출할 수 있다.When returning to the heating operation after the defrosting operation, the control unit may rotate the outdoor fan at a set rotational speed, and may calculate an average current value at a set period.
제어부는 전류값 평균값의 증가율에 의해 제상운전의 개시를 판단할 수 있다. The control unit may determine the start of the defrosting operation based on the increase rate of the average current value.
제어부는 전류값 평균값의 증가율이 설정증가율 이상이면, 제상운전의 개시를 판단할 수 있다.When the increase rate of the average current value is equal to or greater than the set increase rate, the control unit may determine the start of the defrosting operation.
제어부는 최초 산출된 전류값 평균값과, 최초 산출 이후에 산출된 전류값의 평균값을 인자로 제상운전의 개시를 판단할 수 있다.The control unit may determine the start of the defrosting operation by using the average value of the first calculated current value and the average value of the current value calculated after the first calculation as a factor.
제어부는 실외팬의 회전수가 설정회전수에 도달되면 설정시간 경과 후부터 설정주기로 전류값 평균값을 산출할 수 있다.When the rotation speed of the outdoor fan reaches the set rotation speed, the control unit may calculate an average current value at a set period after the set time elapses.
제어부는 실외온도, 실외열교환기온도, 포화온도, 실외열교환기의 상부온도와, 실외열교환기의 하부온도와, 고압, 실외팬의 회전수에 따라, 제상운전의 개시를 1차 판단할 수 있다. 그리고, 1차 판단에서 제상운전의의 개시로 판단되고 최초 산출 이후에 산출된 전류값의 평균값이 최초 산출된 전류값 평균값의 설정배수 이상이면, 제상운전의 개시로 2차 판단할 수 있다. The control unit may first determine the start of the defrost operation according to the outdoor temperature, the outdoor heat exchanger temperature, the saturation temperature, the upper temperature of the outdoor heat exchanger, the lower temperature of the outdoor heat exchanger, high pressure, and the number of rotations of the outdoor fan. . And, if it is determined as the start of the defrost operation in the first determination and the average value of the current values calculated after the initial calculation is equal to or greater than a set multiple of the average value of the first calculated current values, the start of the defrost operation may be secondarily determined.
설정배수는 1.1배 내지 1.2배의 범위에서 설정될 수 있다. The set multiple may be set in the range of 1.1 times to 1.2 times.
본 발명의 실시 예에 따르면, 최초 산출된 전류값 평균값과, 최초 산출 이후에 설정주기로 산출된 전류값의 평균값을 인자로 제상운전의 개시를 판단하므로, 실외열교환기의 실제 착상 정도를 감지할 수 있는 최적의 데이터를 샘플링 할 수 있고, 실외열교환기의 실제 착상 정도를 정확도 높게 판단할 수 있기 때문에 최적의 제상운전 개시시점을 판단할 수 있는 이점이 있다. According to an embodiment of the present invention, since the start of the defrost operation is determined using the average value of the current value calculated initially and the average value of the current value calculated at the set period after the initial calculation as a factor, the actual degree of implantation of the outdoor heat exchanger can be detected. There is an advantage of being able to determine the optimal start time of defrosting operation because it is possible to sample the optimal data from the outdoor heat exchanger and to determine the actual implantation degree of the outdoor heat exchanger with high accuracy.
또한, 착상량을 감지하기 위한 전류센서가 실외공기의 유로 이외에 위치될 수 있어, 장기간 사용시에도 신뢰성이 높은 이점이 있다.In addition, since the current sensor for detecting the amount of implantation can be located other than the flow path of the outdoor air, there is an advantage of high reliability even when used for a long period of time.
또한, 냉매의 과다/과소와 무관하게 실외열교환기의 실제 착상량에 따른 최적의 제상운전 개시 시점을 판단할 수 있는 이점이 있다. In addition, there is an advantage in that it is possible to determine the optimal defrosting operation start time according to the actual amount of implantation of the outdoor heat exchanger regardless of excessive/low refrigerant amount.
또한, 실외팬의 회전수가 설정회전수에 도달되면 설정시간 대기 후, 전류값의 평균값을 산출하여, 설정시간 대기 없이 설정회전수 도달된 시점의 전류값를 이용하는 경우 보다, 최초 전류값 평균값이 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있다. In addition, when the rotation speed of the outdoor fan reaches the set number of revolutions, the average value of the current is calculated after waiting for the set time, and the average value of the initial current value is more reliable than when the current value at the time the set number of revolutions is reached without waiting for the set time is used. There are advantages to be increased.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 히트 펌프가 냉방운전이거나 제상운전일 때의 냉매 흐름이 도시된 도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 히트 펌프가 난방운전일 때의 냉매 흐름이 도시된 도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 히트 펌프의 제어 블록도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 히트 펌프가 난방운전과 제상운전을 교대로 실시되는 동안 저압과 고압과 압축기 주파수 및 실외팬 회전수 각각의 변화가 도시된 그래프,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 히트 펌프의 실외팬 회전에 따른 정압의 변화와 실외팬의 전류값 평균값의 변화가 도시된 그래프,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 히트 펌프의 실외팬 회전수 및 외기온도에 따른 실외팬 전류값 평균값의 변화가 도시된 그래프,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 히트 펌프의 제어방법이 도시된 순서도이다.1 is a diagram illustrating a refrigerant flow when a heat pump according to an embodiment of the present invention is in a cooling operation or a defrosting operation;
2 is a diagram illustrating a refrigerant flow when a heat pump according to an embodiment of the present invention is in a heating operation;
3 is a control block diagram of a heat pump according to an embodiment of the present invention;
4 is a graph showing changes in low pressure and high pressure, a compressor frequency, and an outdoor fan rotation speed, respectively, while the heat pump according to an embodiment of the present invention alternately performs a heating operation and a defrosting operation;
5 is a graph illustrating a change in static pressure according to rotation of an outdoor fan of a heat pump according to an embodiment of the present invention and a change in an average value of the current value of the outdoor fan;
6 is a graph showing changes in the average value of the outdoor fan current value according to the outdoor fan rotation speed and the outdoor temperature of the heat pump according to an embodiment of the present invention;
7 is a flowchart illustrating a method for controlling a heat pump according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 히트 펌프가 냉방운전이거나 제상운전일 때의 냉매 흐름이 도시된 도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 히트 펌프가 난방운전일 때의 냉매 흐름이 도시된 도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 히트 펌프의 제어 블록도이다. 1 is a diagram illustrating a refrigerant flow when a heat pump according to an embodiment of the present invention is in a cooling operation or a defrosting operation, and FIG. 2 is a diagram illustrating a refrigerant flow when the heat pump according to an embodiment of the present invention is in a heating operation. 3 is a control block diagram of a heat pump according to an embodiment of the present invention.
히트 펌프는 압축기(1)와 냉난방 절환밸브(8)와 실외열교환기(10)와 실내열교환기(20)와 적어도 하나의 팽창기구(30)(40) 및 실외팬(60)을 포함할 수 있다.The heat pump may include a compressor (1), a heating/cooling switching valve (8), an outdoor heat exchanger (10), an indoor heat exchanger (20), at least one expansion mechanism (30, 40), and an outdoor fan (60). there is.
압축기(1)는 인버터 압축기로 구성될 수 있고, 실내열교환기(20)의 부하에 따라 입력 주파수가 가변될 수 있다.The
압축기(1)에는 압축기 흡입유로(2) 및 압축기 토출유로(3)가 연결될 수 있다.A
히트 펌프는 압축기 흡입라인(2)에 설치되어 액냉매가 담겨지는 어큐물레이터(4)를 더 포함할 수 있다. 압축기 흡입라인(2)은 냉난방 절환밸브(8)와 어큐물레이터(4)에 연결된 어큐물레이터 흡입라인(2A)와, 어큐물레이터(4)와 압축기(1)에 연결된 어큐물레이터 출구라인(2B)를 포함할 수 있다. The heat pump may further include an accumulator 4 installed in the
히트 펌프는 압축기 토출라인(3)에 설치되어 압축기(1)에서 토출된 냉매 중 오일을 분리하여 압축기 흡입라인(2)로 안내하는 오일분리기(5)을 더 포함할 수 있다. 압축기 토출라인(3)은 압축기(1) 및 오일분리기(5)에 연결된 오일분리기 흡입라인(3A)와, 오일분리기(5)와 냉난방 절환밸브(8)에 연결된 오일분리기 출구라인(3B)을 포함할 수 있다.The heat pump may further include an
히트 펌프는 압축기 토출라인(3)에 설치되어 압축기(1)에서 토출된 고온고압 냉매의 압력을 감지하는 고압센서(6)를 포함할 수 있다. The heat pump may include a high-
그리고, 히트 펌프는 압축기 흡입라인(2)에 설치되어 냉난방 절환밸브(8)에서 압축기(1)로 흡입되는 냉매의 압력을 감지하는 저압센서(7)를 더 포함할 수 있다. 히트 펌프는 압축기 흡입라인(2)에 설치되어 냉난방 절환밸브(8)에서 압축기(1)로 흡입되는 냉매의 온도를 감지하는 저온센서(미도시)를 포함할 수 있다.In addition, the heat pump may further include a
냉방방절환밸브(8)는 압축기 흡입유로(2) 및 압축기 토출유로(3)에 의해 압축기(1)와 연결될 수 있다. 냉난방 절환밸브(8)은 압축기 흡입라인(2) 중 어큐쿨레이터 흡입라인(2A)과 연결될 수 있다. 냉난방 절환밸브(8)는 압축기 토출라인(3) 중 오일분리기 출구라인(3B)과 연결될 수 있다.The
냉난방 절환밸브(8)는 실외열교환기(10)와 실외열교환기 연결라인(11)으로 연결될 수 있다. 그리고, 냉반방절환밸브(8)는 실내열교환기(20)와 실내열교환기 연결라인(21)로 연결될 수 있다. The cooling/
냉난방 절환밸브(8)는 냉방운전이거나 제상운전일 때, 도 1에 도시된 바와 같이, 오일분리기(5)에서 유동된 냉매를 실외열교환기 연결라인(11)로 안내함과 아울러 실내열교환기 연결라인(21)에서 유동된 냉매를 어큐물레이터(4)로 안내할 수 있다. The cooling/
냉난방 절환밸브(8)는 난방운전일 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 오일분리기(5)에서 유동된 냉매를 실내열교환기 연결라인(21)로 안내함과 아울러 실외열교환기 연결라인(11)에서 유동된 냉매를 어큐물레이터(4)로 안내할 수 있다. During the heating operation, the cooling/
실외열교환기(10)는 냉매가 통과하는 냉매유로가 형성된 냉매튜브(12)를 포함할 수 있다. 실외열교환기(10)는 냉매튜브(12)에 결합된 핀(13)를 더 포함할 수 있다. The
실외열교환기(10)는 복수개의 냉매튜브(12)를 포함할 수 있고, 핀(13)은 복수개의 냉매튜브(12)와 연결될 수 있다. The
실외열교환기(10)는 실외열교환기 연결라인(11)에 의해 냉난방 절환밸브(8)와 연결될 수 있고, 실외팽창기구 연결라인(31)에 의해 실외팽창기구(30)와 연결될 수 있다. The
실외열교환기(10)는 냉방운전이나 제상운전시 실외팽창기구(30)에서 실외팽창기구 연결라인(31)를 통해 유동된 저온저압의 냉매가 복수개 냉매튜브(12)를 통과하면서 실외공기와 열교환되는 증발기일 수 있다.The outdoor heat exchanger (10) exchanges heat with outdoor air while the low-temperature and low-pressure refrigerant flowing from the outdoor expansion device (30) through the connection line (31) of the outdoor expansion device passes through a plurality of refrigerant tubes (12) during cooling or defrosting operation. It may be an evaporator that becomes
실외열교환기(10)는 난방운전시 압축기(1)에서 압축된 후 냉난방 절환밸브(8) 및 실외열교환기 연결라인(11)를 통해 유동된 고온고압의 냉매가 복수개 냉매튜브(12)를 통과하면서 실외공기와 열교환되는 응축기일 수 있다. In the outdoor heat exchanger (10), after being compressed by the compressor (1) during heating operation, the high-temperature and high-pressure refrigerant flowing through the air-conditioning switching valve (8) and the outdoor heat exchanger connection line (11) passes through a plurality of refrigerant tubes (12). It may be a condenser that exchanges heat with outdoor air while doing so.
한편, 실외열교환기(10)는 상부 실외열교환부(10A) 및 하부 실외열교환부(10B)를 포함할 수 있다. Meanwhile, the
상부 실외열교환부(10A)는 복수개 냉매튜브(12) 중 상대적으로 상부에 위치하는 적어도 하나의 상부 냉매튜브를 포함할 수 있다. 그리고, 하부 실외열교환부(10B)는 복수개의 냉매튜브(12) 중 상부 냉매튜브 보다 아래에 위치하는 하부 냉매튜브를 포함할 수 있다. The upper outdoor
실외열교환기(10)는 상부 열교환부(10A) 및 하부 열교환부(10B)와 헤더튜브(14)로 연결된 헤더(15)를 더 포함할 수 있고, 헤더(15)는 실외열교환기 연결라인(11)과 연결될 수 있다. The
실외열교환기(10)는 상부 열교환부(10A) 및 하부 열교환부(10B)와 디스트리뷰터 튜브(16)로 연결된 디스트리뷰터(17)를 더 포함할 수 있고, 디스트리뷰터(16)는 실외팽창기구 연결라인(31)과 연결될 수 있다. The
실내열교환기(20)는 냉난방 절환밸브(8)와 실내열교환기 연결라인(21)으로 연결될 수 있다. The
실내열교환기 연결라인(21)는 일단이 실내열교환기(20)에 연결될 수 있고, 타단이 냉난방 절환밸브(8) 에 연결될 수 있다. One end of the indoor heat
적어도 하나의 팽창기구(30)(40)는 실외열교환기(10)와 실내열교환기(20)를 연결하는 열교환기 연결라인에 설치될 수 있다. At least one
적어도 하나의 팽창기구(30)(40)는 실외팽창기구(30) 및 실내팽창기구(40)을 포함할 수 있다. The at least one
실외팽창기구(30)는 실외열교환기(10)와 실외팽창기구 연결라인(31)으로 연결될 수 있다. 실외팽창기구(30)는 개도 조절이 가능한 개도 가변형 밸브(예를 들면, EEV)로 구성될 수 있다. The
실외팽창기구 연결라인(31)는 일단이 실외팽창기구(30)에 연결될 수 있고, 타단이 디스트리뷰터(16)에 연결될 수 있다. One end of the outdoor expansion
실내팽창기구(40)는 실내열교환기(20)와 실내팽창기구 연결라인(41)으로 연결될 수 있다. 그리고, 실내팽창기구(40)는 실외팽창기구(30)와 팽창기구 연결라인(42)으로 연결될 수 있다. The
실내팽창기구(40)는 개도 조절이 가능한 개도 가변형 밸브(예를 들면, EEV)로 구성될 수 있다.The
히트 펌프는 실내열교환기(10)로 실내공기를 송풍하는 실내팬(50)을 더 포함할 수 있다.The heat pump may further include an
히트 펌프는 실내열교환기(20)과 실내팽창기구(40) 및 실내팬(50)이 실내기(I)에 배치될 수 있다. In the heat pump, an
실외팬(60)은 실외열교환기(20)로 실외공기를 송풍할 수 있다. The
히트 펌프는 압축기(1)와 어큐물레이터(4)와 오일분리기(5)와 냉난방 절환밸브(8)와 실외열교환기(10)와 실외팽창기구(30) 및 실외팬(60)이 실외기(O)에 배치될 수 있다.The heat pump consists of a compressor (1), an accumulator (4), an oil separator (5), a cooling/heating switching valve (8), an outdoor heat exchanger (10), an outdoor expansion mechanism (30), and an outdoor fan (60). O) can be placed.
히트 펌프는 실외팬(60)으로 인가되는 전류값을 측정하는 전류 센서(80)을 포함할 수 있다. The heat pump may include a
전류 센서(80)는 히트 펌프로 전원을 공급하는 전원공급부와 실외팬(60) 사이의 전원라인에 설치될 수 있고, 실외팬(60)으로 인가되는 전류를 측정할 수 있다. 전류 센서(80)는 측정된 전류값을 제어부(120)로 전송할 수 있다. The
전류센서(80)는 실외공기의 통로 이외에 위치될 수 있고, 외부의 이물질에 의해 오염되지 않는 위치에 배치될 수 있다. 전류 센서(80)는 히트 펌프의 제어박스에 제어부(120)와 함께 구비될 수 있다. 전류 센서(80)는 별도의 센서 하우징 내부에 수용되는 것도 가능함은 물론이다. The
한편, 히트 펌프는 그 제상운전을 판단하기 위한 각종 센서를 포함할 수 있다. 히트 펌프는 실외공기의 온도를 측정하는 실외온도센서(90)를 포함할 수 있다. 실외온도센서(90)의 실외공기의 온도를 측정하여 제어부(120)로 전송할 수 있다. Meanwhile, the heat pump may include various sensors for determining its defrosting operation. The heat pump may include an
히트 펌프는 실외열교환기(10)의 온도를 측정하는 실외열교환기 온도센서(92)를 더 포함할 수 있다. The heat pump may further include an outdoor heat
실외열교환기 온도센서(92)는 실외열교환기(10)의 일측에 설치되어 실외열교환기(10)의 온도를 측정할 수 있고, 측정된 온도값을 제어부(120)로 전송할 수 있다. The outdoor heat
실외열교환기 온도센서(92)는 냉매튜브(12)나 핀(13)에 설치될 수 있고, 냉매튜브(12)에 근접한 디스트리뷰터 튜브(16)나 헤더튜브(14)에 설치될 수 있다. 실외열교환기 온도센서(92)는 제상운전의 개시나 제상운전의 종료를 판단하기 위해 실외열교환기(10)의 온도를 측정할 수 있고, 실외열교환기(10) 중 착상량이 많은 위치에 설치되는 것이 바람직하다. The outdoor heat
실외열교환기 온도센서(92)는 하부 열교환부(10B)에 설치되거나 하부 열교환부(10B)에 근접한 디스트리뷰터나 헤더튜브에 설치될 수 있다. The outdoor heat
히트 펌프는 상부 열교환부(10A)의 온도를 측정하는 상부 온도센서(94)를 더 포함할 수 있다. The heat pump may further include an
상부 온도센서(94)는 상부 열교환부(10A)에 설치되거나, 상부 열교환부(10A)와 헤더(15)를 잇는 헤더튜브에 설치되거나, 헤더(15) 중 상부 열교환부(10A)와 근접한 상부에 설치되는 것이 가능하다. The
그리고, 히트 펌프는 하부 열교환부(10B)의 온도를 측정하는 하부 온도센서(96)를 더 포함할 수 있다. In addition, the heat pump may further include a
하부 온도센서(96)는 하부 열교환부(10B)에 설치되거나, 하부 열교환부(10B)와 헤더(15)를 잇는 헤더튜브에 설치되거나, 헤더(15) 중 하부 열교환부(10B)와 근접한 하부에 설치되는 것이 가능하다. The
상기와 같이, 히트 펌프가 상부 온도센서(94)와 하부 온도센서(96)를 모두 포함할 경우, 히트 펌프는 상부 열교환부(10A)와 하부 열교환부(10B) 각각의 온도를 반영하여 제상운전을 개시하거나 제상운전을 종료할 수 있다. As described above, when the heat pump includes both the
상부 온도센서(94)는 상부 열교환부(10A)의 온도를 측정하여 제어부(120)로 전송할 수 있고, 하부 온도센서(96)는 하부 열교환부(10B)의 온도를 측정하여 제어부(120)로 전송할 수 있다. The
제어부(120)는 히트 펌프를 제어할 수 있다. 제어부(120)는 압축기(1)와 냉난방 절환밸브(8)와 실외팽창기구(30) 및 실외팬(60)을 제어하는 실외기 제어부일 수 있다. 제어부(120)는 압축기(1)와 냉난방 절환밸브(8)와 실외팽창기구(30) 및 실외팬(60)을 제어하는 실외기 제어부와, 실내팽창기구(40) 및 실내팬(50)을 제어하는 실내기 제어부를 포함할 수 있다. The
히트 펌프는 냉방모드와 난방모드를 선택할 수 있는 입력부를 더 포함할 수 있다. The heat pump may further include an input unit for selecting a cooling mode and a heating mode.
히트 펌프는 냉방모드시, 압축기(1)를 구동할 수 있고, 냉난방 절환밸브(8)를 도 1에 도시된 바와 같이, 냉방운전의 모드로 제어할 수 있다. The heat pump may drive the
히트 펌프는 난방모드시, 압축기(1)를 구동할 수 있고, 난방운전과 제상운전을 교대로 실시할 수 있다. 히트 펌프는 난방운전시, 냉난방 절환밸브(8)를 도2에 도시된 바와 같이, 난방운전의 모드로 제어할 수 있고, 제상운전시, 냉난방 절환밸브(8)를 도1에 도시된 바와 같이, 제상운전의 모드로 제어할 수 있다.The heat pump may drive the
제어부(120)는 난방모드의 개시시, 도 6에 도시된 바와 같이, 난방운전(H)을 먼저 실시할 수 있고, 이후 제상운전(D)과 난방운전(H)을 교대로 실시할 수 있다. When the heating mode starts, the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 히트 펌프가 난방운전과 제상운전을 교대로 실시되는 동안 저압과 고압과 압축기 주파수 및 실외팬 회전수 각각의 변화가 도시된 그래프이다. 4 is a graph illustrating changes in low pressure and high pressure, a compressor frequency, and an outdoor fan rotation speed, respectively, while the heat pump according to an embodiment of the present invention alternately performs a heating operation and a defrosting operation.
그리고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 히트 펌프의 실외팬 회전에 따른 정압의 변화 및 실외팬의 전류값 평균값의 변화가 도시된 그래프이다.5 is a graph illustrating changes in static pressure and average current values of the outdoor fan according to rotation of the outdoor fan of the heat pump according to an embodiment of the present invention.
그리고, 도 6는 본 발명의 실시 예에 따른 히트 펌프의 실외팬 회전수 및 외기온도에 따른 실외팬의 전류값 평균값의 변화가 도시된 그래프이다. And, FIG. 6 is a graph showing changes in the average value of the current value of the outdoor fan according to the rotational speed of the outdoor fan of the heat pump and the outdoor temperature according to an embodiment of the present invention.
제어부(120)는 난방모드의 개시시, 난방운전(H)을 먼저 실시할 수 있다.When the heating mode is started, the
제어부(120)는 히트 펌프의 난방운전(H)시, 도 4에 도시된 바와 같이, 실외팬(60)을 설정회전수(SF)로 회전시킬 수 있다. 제어부(120)는 히트 펌프의 난방운전(H)시 실외팬(60)이 설정회전수(SF)로 회전되도록 실외팬(60)에 전류를 인가할 수 있다. 제어부(120)는 난방운전(H)이 개시되면, 실외팬(60)을 온시킬 수 있고, 실외팬(60)의 회전수는 점차 증가될 수 있다.(도4의 H1 참조)As shown in FIG. 4 , during the heating operation (H) of the heat pump, the
실외팬(60)이 설정회전수(SF)에 도달되면, 제어부(120)는 실외팬(60)이 설정회전수(SF)를 유지하도록 실외팬(60)에 전류를 인가할 수 있다.(도4의 H2 참조)When the
그리고, 제어부(120)는 히트 펌프의 난방운전(H)시, 도 4에 도시된 바와 같이, 압축기(1)의 입력 주파수를 가변할 수 있다. 제어부(120)는 난방운전(H)이 개시되면, 압축기(1)을 기동할 수 있고, 압축기(1)의 입력 주파수를 단계적으로 상승시킬 수 있다. (도 4의 H1 및 H2 참조)In addition, the
제어부(120)는 난방운전(H)의 도중에 제상운전(D)의 개시 조건이 되면, 난방운전(H)을 중단하고 제상운전(D)을 개시할 수 있다. The
제어부(120)는 난방운전(H)의 도중에 제상운전(D)의 개시조건이 되면, 난방운전(H)시 설정회전수(SF)로 구동 중이던 실외팬(60)을 오프하지 않고, 실외팬(60)을 계속하여 설정회전수(SF)로 회전 유지시킬 수 있고, 제상운전(D)이 진행되는 도중에 실외팬(60)을 오프할 수 있다. When the start condition of the defrost operation (D) is reached during the heating operation (H), the
즉, 제어부(120)는 제상운전(D)이 진행되는 도중에 실외팬(60)을 정지시킬 수 있다. 제상운전(D)은 실외팬(60)이 설정회전수(SF)로 회전되면서 실외열교환기(10)가 제상되는 초기 제상운전(D1)과, 초기 제상운전(D1) 이후에 실외팬(60)이 오프된 상태에서 실외열교환기(10)가 제상되는 후기 제상운전(D2)으로 구분될 수 있다.That is, the
그리고, 제어부(120)는 난방운전(H)의 도중에 제상운전(D)의 개시조건이 되면, 압축기(1)을 오프하지 않고, 압축기(1)을 난방운전(H) 보다 낮은 입력 주파수로 구동할 수 있다.(도4의 D 참조) And, when the start condition of the defrosting operation (D) is reached in the middle of the heating operation (H), the
제어부(120)는 제상운전(D)의 도중에, 제상운전 종료 조건이 되면, 제상운전(D)을 종료하고, 난방운전(H)을 복귀하고, 이 경우, 제상운전(D)의 도중에 오프되었던 실외팬(60)을 다시 설정회전수로 회전시키고, 제상운전의 도중에 구동중이던 압축기(1)를 오프하지 않고, 압축기(1)의 입력 주파수를 제상운전(D)시 보다 높게 변경할 수 있다.In the middle of the defrost operation (D), when the defrost operation end condition is reached, the
한편, 난방운전(H)의 동안 실외팬(60)이 설정회전수(SF) 유지하게 제어될 경우, 실외열교환기(10)의 착상량이 많으면, 공기유동방향으로 실외열교환기(10) 전,후의 압력손실에 의해 정압이 발생되고, 이러한 정압 발생시, 제어부(120)는 실외팬(60)이 설정회전수(SF)를 유지할 수 있도록 실외팬(60)의 전류를 증가시킬 수 있다. On the other hand, when the
즉, 실외팬(60)은 동일 회전수에서 착상량 증가에 의해 정압이 증가하면, 전류가 증가될 수 있다. That is, when the static pressure of the
반대로, 난방운전(H)의 동안 실외팬(60)이 설정회전수(SF) 유지하게 제어될 경우, 실외열교환기(10)의 착상량이 적으면, 정압은 감소되고, 제어부(120)는 실외팬(60)이 설정회전수(SF)를 유지할 수 있도록 실외팬(60)의 전류를 감소시킬 수 있다.Conversely, when the
난방운전(H)시, 실외팬(60)을 흐르는 전류는 실외열교환기(10)의 착상량에 의해 증가될 수 있으며, 제어부(120)는 실외팬(60)을 흐르는 전류값에 의해 실외열교환기(10)의 착상정도를 판단할 수 있다. During the heating operation (H), the current flowing through the
실외팬(60)의 전류값은 정압K 에 비례할 수 있다. 여기서, K는 1.5일 수 있다. The current value of the
실외팬(60)의 전류값은 도 5를 참고하면, 실외팬(60)의 정압이 증가될 수 있도록 실외팬(60)의 전류값 평균값은 증가되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5 for the current value of the
제어부(120)는 난방운전(H)의 도중에 전류 센서(80)의 전류값에 따라 제상운전을 개시할 수 있다.The
제어부(120)는 난방운전(H)의 도중에 시간의 경과에 따른 실외팬(60)의 전류값 평균값의 증가율을 판단할 수 있고, 이러한 전류값 평균값의 증가율을 인자로 제상운전의 개시 여부를 판단할 수 있다.The
도 5는 종류가 상이한 2개 실외팬의 정압 변화에 따른 전류값의 평균값 변화를 함께 도시된 그래프로서, 복수개 전류값(예를 들면, 60개 전류값)의 평균값의 변화가 도시된 그래프이다.5 is a graph showing the average change of current values according to the static pressure change of two different types of outdoor fans, and is a graph showing changes in the average value of a plurality of current values (eg, 60 current values).
도 5의 OF1은, 정압이 커짐에 따라 실외팬의 전류값 평균값이 급격하게 증대되는 예이고, 도 4의 OF2는 정압이 커짐에 따라 실외팬(60)의 전류값 평균값이 도 4의 OF1의 경우 보다 완만하게 증대되는 예이다.OF1 of FIG. 5 is an example in which the average current value of the outdoor fan is rapidly increased as the static pressure increases, and OF2 of FIG. 4 shows the average current value of the
도 5를 참조하면, 종류가 상이한 2개의 실외팬 각각의 정압은 100Pa에서 150Pa로 증가될 수 있고, 이 경우, 도 5의 OF1의 전류값 평균값 차는 1.2A이고, 도 4의 OF2의 전류값 평균값 차는 1.8일 수 있다. 그러나, 도 5의 OF1과 OF2 각각의 전류값 평균값의 증가율은 모두 80%일 수 있다. Referring to FIG. 5 , the static pressure of each of the two outdoor fans of different types may be increased from 100Pa to 150Pa. In this case, the average difference between the current values of OF1 in FIG. 5 is 1.2A, and the average value of the current values of OF2 in FIG. 4 . The car can be 1.8. However, an increase rate of the average current value of each of OF1 and OF2 of FIG. 5 may be 80%.
본 실시예와 같이, 전류값 평균값의 증가율로 제상운전의 개시를 판단할 경우, 실외팬의 종류나 크기가 상이하더라도 제상운전의 개시 여부를 범용적으로 판단할 수 있다.As in the present embodiment, when the start of the defrosting operation is determined based on the increase rate of the average current value, whether the defrosting operation is started or not can be universally determined even if the types or sizes of the outdoor fans are different.
상기와 같이, 전류값 평균값의 증가율을 제상운전(D)의 판단 인자로 활용하게 되면, 실외열교환기(10)가 충분히 착상되지 않았는데, 제상운전이 개시되는 것을 최소화할 수 있고, 실외열교환기(10)가 충분하게 착상되었는데, 제상운전이 개시되지 않는 것을 최소화할 수 있으며, 실외열교환기(10)의 착상 여부를 보다 정확하게 감지할 수 있다.As described above, when the increase rate of the average current value is used as a determining factor for the defrosting operation (D), the
즉, 제어부(120)는 전류값 평균값의 증가율에 의해 제상운전의 개시를 판단할 수 있다. 제어부(120)는 전류값 평균값의 증가율이 설정증가율 이상이면, 제상운전의 개시를 판단할 수 있다.That is, the
전류값 평균값의 증가율에 따른 제상운전의 개시 판단에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. The determination of the start of the defrost operation according to the increase rate of the average current value will be described in detail as follows.
본 실시예의 제어부(120)는 실외열교환기(10)가 착상되지 않았을 때의 전류값 평균값(이하, '기준 평균값'이라 칭함)을 산출할 수 있고, 이러한 전류값 평균값은 착상 후의 전류값 평균값과 비교할 때 기준이 될 수 있다. The
그리고, 제어부(120)는 기준 평균값을 미리 설정된 고정값으로 하지 않고, 난방운전(H)시 마다 실외온도에 따라 상이하게 산출할 수 있다. In addition, the
제어부(120)는 난방운전(H)시 마다 기준 평균값을 각각 산출할 수 있고, 현재 진행중인 난방운전(H) 다음에 실시되는 제상운전(D)의 개시 시점을 판단하는데 기준으로 사용할 수 있다. The
실외온도에 따라 공기 밀도는 상이하므로, 이러한 실외온도의 변화(즉, 공기 밀도의 변화)를 고려하여, 매 난방운전시마다 기준 평균값을 각각 산출할 수 있다. Since the air density is different depending on the outdoor temperature, the reference average value may be calculated for each heating operation in consideration of the change in the outdoor temperature (ie, the change in air density).
도 6의 OF3은 실외온도가 -5℃일 때의 실외팬 설정회전수에 따른 전류값 평균값의 변화가 도시된 그래프이고, 도 6의 OF4는 실외온도가 7℃일 때의 실외팬 설정회전수에 따른 전류값 평균값의 변화가 도시된 그래프이고, 도 6의 OF5는 실외온도가 30℃일 때의 실외팬 설정회전수에 따른 전류값 평균값의 변화가 도시된 그래프이다.OF3 of FIG. 6 is a graph showing the change in the average current value according to the set rotational speed of the outdoor fan when the outdoor temperature is -5°C, and OF4 of FIG. 6 is the set number of rotations of the outdoor fan when the outdoor temperature is 7°C is a graph showing the change in the average current value according to
도 6을 참조하면, 실외팬(60)이 동일한 회전수일 경우, 실외팬(60)을 흐르는 전류값의 평균값은 실외온도에 따라 상이하고, 실외온도가 낮을수록 공기의 밀도가 증가하여 전규값의 평균값이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 6, when the
즉, 본 실시예는 매 난방운전(H)시 마다 기준 평균값을 산출하여, 외기온도 변화를 고려한 실제 착상 정도를 정확도 높게 판단할 수 있다.That is, in this embodiment, the reference average value is calculated for every heating operation (H), and the actual implantation degree in consideration of the change in the outdoor temperature can be determined with high accuracy.
한편, 제어부(120)는 난방모드의 시작에 따른 최초 난방운전 이후에 실시되는 최초 제상운전은 보다 신속한 제상운전의 개시를 위해, 상기와 같은 전류값 평균값의 증가율을 고려하지 않는 것이 바람직하다. On the other hand, in the first defrosting operation performed after the initial heating operation according to the start of the heating mode, the
즉, 전류값 평균값의 증가율에 따른 제상운전의 개시판단은 난방모드의 두번째 제상운전부터 고려되는 것이 바람직하다. That is, it is preferable that the determination of the start of the defrost operation according to the increase rate of the average current value is considered from the second defrost operation in the heating mode.
난방모드시, 최초 제상운전 이후의 두 번째 제상운전부터 전류값 평균값을 이용할 경우, 난방모드 개시후 최초 제상운전이 지연되지 않게 할 수 있고, 두 번째 제상운전부터 신뢰성 높게 제상운전을 개시할 수 있는 이점이 있다. In the heating mode, if the average current value is used from the second defrost operation after the first defrost operation, the first defrost operation can not be delayed after the heating mode starts, and the defrost operation can be started reliably from the second defrost operation. There is an advantage.
제어부(120)는 제상운전(D) 후 난방운전(H)으로 복귀시, 실외팬(60)을 설정회전수(SF)로 회전시키고, 설정주기(F)로 전류값의 평균값을 산출할 수 있다. 그리고, 제어부(120)는 최초 산출된 전류값 평균값(Average A)과, 최초 산출 이후에 산출된 전류값의 평균값(Average B)을 인자로 제상운전(D)의 개시를 판단할 수 있다. When returning to the heating operation (H) after the defrost operation (D), the
여기서, 최초 산출된 전류값 평균값(Average A)은 히트 펌프가 제상운전(D)에서 난방운전(H)으로 복귀된 후 각 난방운전시 마다 최초로 산출된 전류값 평균값일 수 있고, 상기 기준 평균값으로 결정될 수 있다. Here, the first calculated average current value (Average A) may be the first calculated current value average value for each heating operation after the heat pump returns from the defrosting operation (D) to the heating operation (H), and as the reference average value can be decided.
그리고, 최초 산출 이후에 설정주기(F)로 산출된 전류값 평균값(Average B)은 최초 산출된 전류값 평균값(Average A) 이후에 산출된 전류값 평균값으로서, 실외열교환기(10)의 착상이 진행됨에 따라 점차 증가되는 값일 수 있다. And, the average current value (Average B) calculated with the set period (F) after the initial calculation is the average current value calculated after the first calculated average current value (Average A), and the idea of the outdoor heat exchanger (10) is It may be a value that gradually increases as the process progresses.
한편, 제어부(120)는 실외팬(60)의 회전수가 설정회전수(SF)에 도달되면 설정시간(T) 경과 후부터 설정주기(F)로 전류값 평균값(Average A, Average B)을 산출할 수 있다. On the other hand, when the rotation speed of the
여기서, 설정시간(T)는 기준 평균값(즉, 최초 산출된 전류값 평균값(Average A))의 신뢰성을 확보하기 위해, 기준 평균값의 산출 개시 시기를 지연시키는 시간일 수 있다. 설정시간(T)는 1분이나 2분 등과 같이 미리 설정된 시간일 수 있다. Here, the set time T may be a time for delaying the calculation start time of the reference average value in order to secure the reliability of the reference average value (ie, the initially calculated average current value Average A). The set time T may be a preset time such as 1 minute or 2 minutes.
그리고, 설정주기는 전류값 평균값(Average A, Average B)을 산출하는 주기로서, 설정주기는 2분 등과 같이 미리 설정된 주기일 수 있다. In addition, the setting period is a period for calculating the average current values (Average A, Average B), and the setting period may be a preset period such as 2 minutes.
제어부(120)는 실외팬(60)의 회전수가 증가되어 실외팬(60)의 회전수가 설정회전수(SF)에 도달된 시점부터 설정시간 동안의 전류값을 전류값 평균값 산출에 이용하지 않고, 실외팬(60)의 회전수가 설정회전수(SF)에 도달된 후 설정시간이 경과된 시점부터 설정주기로 전류값 평균값들(Average A, Average B)을 산출할 수 있다. The
제어부(120)는 이렇게 산출된 전류값 평균값들(Average A, Average B) 중 가장 먼저 산출된 전류값 평균값을 기준 평균값(Average A)으로 결정할 수 있다. 그리고, 제어부(120)는 설정주기로 산출된 전류값 평균값들(Average A, Average B) 중 첫번째 이후에 산출된 전류값 평균값들(Average B)을 기준 평균값(Average A)과 비교할 수 있다. The
일예를 들어, 설정시간이 1분으로 설정되고, 설정주기가 2분으로 설정될 경우, 제어부(120)는 실외팬(60)의 회전수가 설정회전수(SF)에 도달된 시점부터 1분 동안의 전류값을 전류값 평균값 산출에 이용하지 않고, 실외팬(60)의 회전수가 설정회전수(SF)에 도달된 후 1분이 경과된 시점부터 2분 주기로 전류값 평균값들(Average A, Average B)을 산출할 수 있다. For example, when the set time is set to 1 minute and the set period is set to 2 minutes, the
제어부(120)는 이렇게 2분 주기로 산출된 전류값 평균값들(Average A, Average B) 중 가장 먼저 산출된 전류값 평균값을 기준 평균값(Average A)으로 결정할 수 있다. The
제어부(120)는 2분 주기로 산출된 전류값 평균값들(Average A, Average B) 중 첫번째 이후에 산출된 전류값 평균값들(Average B)을 기준 평균값(Average A)과 비교할 수 있다. The
제어부(120)는 상기와 같은 최초 산출 이후에 설정주기로 산출된 전류값의 평균값(Average B)이 최초 산출된 전류값 평균값(Average A)의 설정배수 이상이면, 제상운전의 개시로 판단할 수 있다.If the average value (Average B) of the current values calculated at the set period after the initial calculation as described above is greater than or equal to a set multiple of the average value of the current values calculated initially (Average A), the start of the defrost operation can be determined. .
여기서, 설정배수는 전류값 평균값의 증가율이 설정증가율 이상인 배수일 수 있다. 설정배수는 1.1배 내지 1.2배의 범위에서 설정될 수 있다.Here, the set multiple may be a multiple in which the increase rate of the average current value is equal to or greater than the set increase rate. The set multiple may be set in the range of 1.1 times to 1.2 times.
일예로, 설정배수가 1.15일 경우, 최초 산출 이후에 설정주기로 산출된 전류값의 평균값(Average B)이 최초 산출된 전류값 평균값(Average A)의 1.15배 이상이면, 제어부(120)는 제상운전의 개시로 판단할 수 있다. 반대로, 최초 산출 이후에 설정주기로 산출된 전류값의 평균값(Average B)이 최초 산출된 전류값 평균값(Average A)의 1.15배 미만이면, 전류값 평균값의 증가율이 낮은 것으로 판단할 수 있고, 제상운전의 개시를 대기할 수 있다. For example, when the set multiple is 1.15, if the average value (Average B) of the current values calculated at the set period after the initial calculation is 1.15 times or more of the first calculated average value (Average A), the
난방운전(H)의 시간이 점차 경과함에 따라, 최초 산출 이후에 설정주기로 산출된 전류값의 평균값(Average B)이 최초 산출된 전류값 평균값(Average A)의 설정배수 이상일 수 있고, 제어부(120)는 난방운전(H)을 중단하고 제상운전(D)를 개시할 수 있다. As the time of the heating operation (H) gradually elapses, the average value (Average B) of the current values calculated at a set period after the initial calculation may be equal to or greater than a set multiple of the average value of the current values calculated first (Average A), and the control unit 120 ) may stop the heating operation (H) and start the defrosting operation (D).
한편, 제어부(120)는 전류값 평균값의 인자를 제외한 타 인자들로부터 제상운전을 1차로 판단하고, 이러한 타 인자들에 따라 제상운전의 개시로 1차 판단되면, 상기와 같은 전류값 평균값의 인자로 제상운전의 개시를 2차 판단하고, 1차 판단과 2차 판단 모두 만족되면, 제상운전(D)을 개시하는 것이 가능하다. On the other hand, the
이하, 제상운전 개시의 1차 판단 및 2차 판단에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the first determination and the second determination of the start of the defrost operation will be described in detail as follows.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 히트 펌프의 제어방법이 도시된 순서도이다. 7 is a flowchart illustrating a method for controlling a heat pump according to an embodiment of the present invention.
제어부(120)는 난방운전시, 실외온도(Tari), 실외열교환기온도(T_hex), 포화온도(T_dew), 실외열교환기의 상부온도(T_hi)와, 실외열교환기의 하부온도(T_low)와, 고압(P_hi), 실외팬의 회전수(Fan RPM) 중 적어도 하나에 따라, 제상운전의 개시를 1차 판단할 수 있다.(S1)(S2)During the heating operation, the
실외온도센서(90)에서 감지된 실외온도(Tair)는 제어부(120)로 전송될 수 있고, 실외열교환기 온도센서(92)에서 감지된 실외열교환기의 온도(T_hex)는 제어부(120)로 전송될 수 있다. The outdoor temperature Tair detected by the
그리고, 저압센서(7)에서 감지된 저압은 제어부(120)로 전송될 수 있고, 제어부(120)는 저압센서(7)에서 감지된 저압을 미리 정해진 수학식이나 테이블에 입력하여 포화온도를 산출할 수 있다. Then, the low pressure sensed by the
그리고, 상부 온도센서(94)에서 감지된 실외열교환기의 상부온도(T_hi)는 제어부(120)로 전송될 수 있고, 하부 온도센서(96)에서 감지된 실외열교환기의 하부온도(T_low)는 제어부(120)로 전송될 수 있다. The upper temperature T_hi of the outdoor heat exchanger detected by the
고압센서(6)는 감지된 고압은 제어부(120)로 전송할 수 있다. The
제상운전 개시의 1차 판단은 다양한 예가 적용 가능하다. Various examples are applicable to the first determination of the start of the defrost operation.
일예로, 제어부(120)는 난방운전시, 실외온도(Tari), 실외열교환기온도(T_hex), 포화온도(T_dew), 실외열교환기의 상부온도(T_hi)와, 실외열교환기의 하부온도(T_low)와, 고압(P_hi), 실외팬의 회전수(Fan RPM)를 함께 고려하는 것이 가능하다. For example, during the heating operation, the
제어부(120)는 실외온도(Tair)와 실외열교환기(T_hex)의 온도차 범위에 따라 상이한 조건으로 제상운전의 개시를 1차 판단할 수 있다. The
제어부(120)는 실외온도(Tair)와 실외열교환기(T_hex)의 온도차가 10℃ 초과이고 15℃ 이하이면, 실외온도(Tair)와 실외열교환기 상부온도(T_hi)의 차나 실외온도(Tair)와 실외열교환기 하부온도(T_low))의 차 중 적어도 하나가 7℃ 초과이며, 실외열교환기 온도(T_hex)가 -5℃ 미만이고, 고압(P_hi)가 2300kPa 이하이거나, 포화온도의 변화율이 2℃를 초과하는 경우, 제상운전의 개시로 1차 판단할 수 있다. If the temperature difference between the outdoor temperature (Tair) and the outdoor heat exchanger (T_hex) is greater than 10°C and less than or equal to 15°C, the
제어부(120)는 실외온도(Tair)와 실외열교환기(T_hex)의 온도차가 10℃ 초과이고 15℃ 이하이면, 실외온도(Tair)와 실외열교환기 상부온도(T_hi)의 차나 실외온도(Tair)와 실외열교환기 하부온도(T_low))의 차 각각이 7℃ 이하이거나, 실외열교환기 온도(T_hex)가 -5℃ 이상이거나 고압(P_hi)가 2300kPa 초과이거나, 포화온도의 변화율이 2℃를 이하인 경우, 제상운전의 개시로 1차 판단하지 않고, 현재의 난방운전을 계속할 수 있다. If the temperature difference between the outdoor temperature (Tair) and the outdoor heat exchanger (T_hex) is greater than 10°C and less than or equal to 15°C, the
제어부(120)는 실외온도(Tair)와 실외열교환기(T_hex)의 온도차가 15℃ 초과하는 경우, 실외팬이 최대 회전수이고, 실외열교환기(T_hex)의 온도가 0℃ 미만이면, 제상운전의 개시로 1차 판단할 수 있다. When the temperature difference between the outdoor temperature (Tair) and the outdoor heat exchanger (T_hex) exceeds 15 °C, the
제어부(120)는 실외온도(Tair)와 실외열교환기(T_hex)의 온도차가 15℃ 초과하는 경우, 실외팬이 최대 회전수 미만이거나 실외열교환기(T_hex)의 온도가 0℃ 이상이면, 제상운전의 개시로 1차 판단하지 않고, 현재의 난방운전을 계속할 수 있다.When the temperature difference between the outdoor temperature (Tair) and the outdoor heat exchanger (T_hex) exceeds 15°C, the
한편, 제어부(120)는 실외온도(Tair)와 실외열교환기(T_hex)의 온도차가 10℃ 이하인 경우, 제상운전의 개시로 1차 판단하지 않고, 현재의 난방운전을 계속할 수 있다. On the other hand, when the temperature difference between the outdoor temperature (Tair) and the outdoor heat exchanger (T_hex) is 10° C. or less, the
제어부(120)는 상기와 같은 1차 판단에서 제상운전의 개시로 판단되고 최초 산출 이후에 설정주기로 산출된 전류값의 평균값(Average B)이 최초 산출된 전류값 평균값(Average A)이 설정배수 이상이면, 제상운전의 개시로 2차 판단하는 것이 가능하다.(S3)(S4)The
제어부(120)는 제상운전의 개시로 1차 판단된 후, 제상운전의 개시로 2차 판단되면, 최종적으로 제상운전의 개시로 판단할 수 있다.(S5)After the first determination is made as the start of the defrosting operation, the
제어부(120)는 최종적으로 제상운전의 개시로 판단되면, 냉난방 절환밸브(8)를 도 1에 도시된 바와 제상운전의 모드로 제어할 수 있고, 제상운전을 실시할 수 있다. When it is finally determined that the defrosting operation is started, the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
1; 압축기 2: 압축기 흡입유로
3: 압축기 토출유로 8: 냉난방 절환밸브
10: 실외열교환기 20: 실내열교환기
30,40: 팽창기구 60: 실외팬
80: 전류센서 120: 제어부
D: 제상운전 H: 난방운전One; Compressor 2: Compressor suction path
3: Compressor discharge flow path 8: Heating and cooling switching valve
10: outdoor heat exchanger 20: indoor heat exchanger
30, 40: expansion mechanism 60: outdoor fan
80: current sensor 120: control unit
D: Defrost operation H: Heat operation
Claims (4)
상기 압축기 흡입유로 및 압축기 토출유로가 연결된 냉난방 절환밸브와;
상기 냉난방 절환밸브와 실외열교환기 연결라인으로 연결된 실외열교환기와;
상기 냉난방 절환밸브와 실내열교환기 연결라인으로 연결된 실내열교환기와;
상기 실외열교환기와 실내열교환기 사이에 배치된 적어도 하나의 팽창기구와;
상기 실외열교환기로 실외공기를 송풍하는 실외팬과;
상기 실외팬으로 인가되는 전류값을 측정하는 전류 센서와;
난방모드시 난방운전과 제상운전을 교대로 실시하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는
제상운전 후 난방운전으로 복귀시,
상기 실외팬을 설정회전수로 회전시키고,
설정주기로 전류값 평균값을 산출하며,
난방운전 복귀 후 최초 산출된 전류값 평균값과, 최초 산출 이후에 산출된 전류값의 평균값을 인자로 제상운전의 개시를 판단하는 히트 펌프. a compressor to which the compressor suction passage and the compressor discharge passage are connected;
a cooling/heating switching valve to which the compressor suction flow path and the compressor discharge flow path are connected;
an outdoor heat exchanger connected to the air-conditioning switching valve and the outdoor heat exchanger through a connection line;
an indoor heat exchanger connected to the air-conditioning switching valve and the indoor heat exchanger through a connection line;
at least one expansion mechanism disposed between the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger;
an outdoor fan for blowing outdoor air to the outdoor heat exchanger;
a current sensor for measuring a current value applied to the outdoor fan;
Including a control unit that alternately performs heating operation and defrost operation in heating mode,
the control unit
When returning to heating operation after defrosting operation,
Rotating the outdoor fan at a set number of revolutions,
Calculates the average value of the current value at the set period,
A heat pump that determines the start of the defrosting operation by using the average value of the current value initially calculated after returning to the heating operation and the average value of the current value calculated after the initial calculation as a factor.
상기 제어부는 상기 실외팬의 회전수가 설정회전수에 도달되면 설정시간 경과 후부터 상기 설정주기로 전류값 평균값을 산출하는 히트 펌프.The method of claim 1,
The control unit calculates an average current value at the set period after a set time has elapsed when the rotation speed of the outdoor fan reaches a set rotation speed.
상기 제어부는 실외온도, 실외열교환기온도, 포화온도, 실외열교환기의 상부온도와, 실외열교환기의 하부온도와, 고압, 실외팬의 회전수 중 적어도 하나에 따라, 제상운전의 개시를 1차 판단하고,
상기 1차 판단에서 제상운전의 개시로 판단되고 최초 산출 이후에 설정주기로 산출된 전류값 평균값이 최초 산출된 전류값 평균값의 설정배수 이상이면, 제상운전의 개시로 2차 판단하는 히트펌프.3. The method of claim 2,
The control unit first initiates the defrosting operation according to at least one of an outdoor temperature, an outdoor heat exchanger temperature, a saturation temperature, an upper temperature of the outdoor heat exchanger, a lower temperature of the outdoor heat exchanger, high pressure, and the rotation speed of the outdoor fan. judge,
If it is determined that the start of the defrost operation in the first determination and the average current value calculated in the set period after the first calculation is greater than or equal to a set multiple of the first calculated average current value, the heat pump is secondarily determined as the start of the defrosting operation.
상기 설정배수는 1.1배 내지 1.2배의 범위에서 설정된 히트펌프.4. The method of claim 3,
The set multiple is a heat pump set in the range of 1.1 times to 1.2 times.
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